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“只有一个人还爱你虔诚的灵魂,爱你苍老的脸上的皱纹。”最近在重温《当你老了》这首歌,诗人叶芝以深情的笔触,勾勒出岁月流转中的沧桑与温情,不禁引人深思——青春,无论曾经如何风华正茂,终将面对年华老去的现实,这是自然赋予每个生命不可逆转的旅程。青春虽逝,但那份对生活的热爱、对梦想的追求,却不应随年华而消减。

皮肤衰老的影响因素

那么今天就让我们来聊一聊皮肤衰老这个备受关注的话题吧。皮肤衰老是一个复杂的过程,由内在因素和外在因素共同引起,通常分为内源性老化和外源性老化。内因主要指我们身体内部的不可控变化,随时间的推移自然发生;外因则是指生活环境中对皮肤产生直接影响的各种因素,通常可以控制和改变。比如:外部环境暴露(紫外、红外、可见光照射),环境污染(污染物、灰尘、烟雾),不良生活习惯和精神压力等都会加速皮肤衰老进程。

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图1 皮肤衰老的内源及外源因素(图片来源网络)

皮肤抗衰领域近年来取得了显著发展,随着社会进步和人们生活水平的提高,抗衰意识逐渐深入人心。护肤品市场不断细分,针对不同肤质、不同年龄及不同部位抗衰需求的护肤品层出不穷,而这些皮肤衰老的迹象从根本上来源于皮肤内部组织结构和生理变化。下面就和大家来探讨一下关于衰老皮肤的变化,抗衰产品的有效切入点和体外功效评估。

皮肤衰老的发生机制及临床表现

内源性衰老和外源性衰老所导致的皮肤外观和临床表现有所区别。

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图2 内源及外源性衰老的外观表现(图片来源网络)

内源性衰老的皮肤变化:面部轮廓改变,脸颊凹陷、眼窝变深;出现细纹和皱纹,特别是眼角、嘴角的放射状皱纹;皮肤松弛下垂,面部轮廓模糊;肤色不均,出现色斑和色素沉淀,肤色暗淡无光。

外源性衰老的皮肤变化:皮肤粗糙,出现细纹、皱纹和松弛现象;肤色不均,出现色斑和色素沉淀,特别是面部和手背等暴露部位;毛细血管扩张,出现红血丝和网状血管。

皮肤衰老的组织结构及生理变化

内源性和外源性衰老均会导致皮肤组织结构和生理功能发生显著变化。

内源性衰老皮肤的组织结构及生理变化:

  • 组织结构变化:1.表皮层:表皮变薄,活细胞层减少,基底层细胞分裂能力降低,角质层pH改变,脂质减少,蛋白质及代谢酶紊乱,屏障功能受损。2.真皮层:真皮细胞外基质(ECM)如胶原蛋白、弹性纤维等减少、结构紊乱,真皮乳头部位出现跨界区域。
  • 生理功能变化:1.保湿能力:皮肤保湿能力减弱,容易干燥、脱屑。2.屏障功能:皮肤屏障功能受损,易受到外界刺激和感染。3.代谢与修复:皮肤代谢和修复能力下降,伤口愈合速度变慢。
  • 外源性衰老皮肤的组织结构及生理变化:
  • 组织结构变化:1.表皮层:角质层变厚,质地粗糙,光反射差,皮肤暗沉。表皮屏障功能受损,水分蒸发增加,皮肤更加干燥。2.真皮层:紫外线诱导弹性蛋白和胶原蛋白降解相关酶类,加速ECM结构蛋白的损失和透明质酸的变性(真皮萎缩)。真皮内出现大量粗大、杂乱无章、异常增生的弹力纤维。真皮层血管受损,出现毛细血管扩张和红斑。
  • 生理功能变化:1.保湿能力:皮肤保湿能力减弱,干燥现象加剧。2.屏障功能:皮肤屏障功能受损,易受外界刺激和感染。3.色素沉着:黑素细胞过度活化,真皮层黑色素含量升高,出现黄褐斑等色素沉着现象。

图3 皮肤衰老机理及组织结构变化

皮肤衰老不可避免,但可以延缓

上文阐述了衰老皮肤在生理和组织结构上的变化,并了解了皮肤结构的“基础”与“框架”。因此,从发生机制和生理学机理通路入手,针对性地筛选功效评价方法和活性物质成分,能够有效延缓皮肤衰老。

图4 皮肤衰老的发生机制及通路

1.抗氧化

细胞氧化是细胞内发生的氧化应激反应,这些反应会产生自由基。自由基是一种高度活跃的分子或原子团,它们具有未配对的电子,因此非常不稳定,易与其他分子发生反应。活性氧(ROS)是体内或自然环境中由氧组成的活性物质的总称,包括自由基和非自由基。ROS的积累会引起DNA损伤、诱导皮肤炎症反应、降低抗氧化酶活性,并抑制胶原蛋白产生。此外,ROS刺激细胞产生大量基质金属蛋白酶(MMPs),降解真皮中的两种“弹簧”——胶原蛋白和弹力蛋白,导致皮肤失去弹性和紧致度。细胞氧化还会破坏皮肤屏障功能,皮肤更易受到外界刺激和感染。

抗氧化从清除自由基、提高抗氧化酶活性、减少脂质代谢产物、保护细胞重要细胞器和调控细胞信号转导通路抑制细胞凋亡等途径发挥作用。结合抗氧化作用机制,可用化学法、细胞法、皮肤模型等进行体外评价。许多物质都具有抗氧化活性,如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、维生素E、维生素C、类胡萝卜素、辅酶Q10、茶多酚、葡萄籽提取物、白藜芦醇和原花青素等植物性成分。

2.抗糖基化

图5 皮肤糖化的发生机制及通路

皮肤糖化是蛋白质和天然还原糖之间的非酶促反应,是内源性皮肤老化的根本原因之一。反应过程中,不同阶段和途径产生的一系列复杂糖基化产物统称为晚期糖基化终产物(AGEs)。AGEs随年龄增长在皮肤中积累,并通过紫外线辐射等外源性因素放大,导致皱纹,暗淡发黄和其他皮肤问题。AGEs能够导致皮肤中胶原蛋白和弹力蛋白等结构蛋白发生交联和变性,从而破坏皮肤弹性和紧致度,还会降低皮肤屏障功能、促进炎症反应等。

抑制皮肤糖化的活性物质包括维生素C、维生素E、白藜芦醇、茶多酚、原花青素等。此外,减少糖分摄入、坚持运动、防晒和使用抗氧化产品也能有效抑制糖化反应。

3.抗炎症

图6 UV诱导炎症反应发生机制

炎症会影响皮肤屏障,导致表皮水分丢失加强,还会影响角质细胞生长,使屏障受损后更难恢复,从而加速皮肤老化。此外,炎症会分解细胞外基质,导致皮肤塌陷,同时抑制胶原蛋白合成。慢性炎症会导致细胞氧化应激增加,损伤细胞DNA、蛋白质和脂质,从而加速细胞老化和组织退化。

为了抵抗皮肤炎症衰老,需要采取一系列抗炎措施。这包括补充有抗氧化和抗炎作用的营养物质,如黄烷醇、胡萝卜素、姜黄素、维生素D、维生素C、ω-3脂肪酸等;远离环境污染,做好防晒;保持规律作息,创造良好睡眠环境;通过运动方式降低炎症标志物水平,增强免疫系统功能。

4.细胞外基质(ECM)

图7 细胞外基质(ECM)的组成(图片来源网络)

细胞外基质(ECM)位于细胞之间的复杂网络,由胶原蛋白、弹性蛋白、多糖和蛋白质等组成,它为皮肤提供结构支持和物理强度,同时影响细胞行为和组织修复。随着年龄增长,ECM逐渐失去原有结构和功能,导致皮肤出现皱纹和松弛。

细胞外基质保护剂包括视黄醇类、褐藻糖胶、聚乙二醇/肽水凝胶、甘草酸、黄芪提取物(多糖和黄酮类)、万寿菊提取物、荨麻提取物等,提高透明质酸合成酶-3(HAS3)及透明质酸合成酶-2(HAS2)的表达光动力免疫调节剂等。

5.抑制基质金属蛋白酶(MMPs)

图8 基质金属蛋白酶(MMPs)类别(图片来源网络)

MMPs是一组含锌蛋白酶家族,能够降解细胞外基质的几乎所有成分。根据底物特异性和分泌后的形式,MMPs分为胶原酶、明胶酶、基质溶解素、膜型MMPs等类别。MMPs能够降解真皮中的胶原蛋白和弹性蛋白,调节促血管新生因子及产生内源型的血管新生抑制因子,通过溶解周边的基质促进血管新生。紫外线(UV)照射是导致皮肤老化最重要的外源性因素,UV照射可诱导有活性的MMPs过度表达,继而降解胶原蛋白等真皮细胞外基质成分,导致皮肤光老化。

能够抑制基质金属蛋白酶(MMPs)的活性物质包括视黄醇、玻色因、胜肽、酵母提取物、姜黄素、金盏花提取物、维生素C及其衍生物和神经酰胺等。

6.促进细胞增殖和干性表达

图9 表皮干细胞分布及其衰老

随着年龄增长,细胞增殖能力下降,主要表现为基因表达的改变、蛋白质合成能力下降及细胞功能减退。成纤维细胞负责产生ECM,包括胶原蛋白和弹性蛋白等。成纤维细胞增殖能力和活性下降,导致ECM合成减少,进一步加剧皮肤松弛和皱纹形成。因此,可以通过促进细胞分裂增殖来延缓细胞老化,如视黄醇、视黄酸可以促进人表皮细胞的分裂。

表皮干细胞能够促进表皮基底细胞的分裂,加快细胞更新速度,有助于维持皮肤健康状态,减少皱纹形成。此外,还能促进成纤维细胞分泌胶原蛋白,增加皮肤弹性。分泌如表皮生长因子(促进组织纤维和胶原蛋白的合成)、血管内皮生长因子(促进血管生成)、神经细胞生长因子(促进神经元的发育、分化及功能特性的表达)等细胞因子,促进机体各个组织器官修复,延缓衰老。表皮干细胞干性表达与抗衰之间的联系体现在多方面,包括活化皮肤细胞、促进胶原蛋白合成、改善面色晦暗和色斑、保湿、消除自由基、促进皮肤增殖、分泌细胞因子以及外泌体的作用等。

产品的抗衰功效评估

市场上抗衰老产品的宣传五花八门,诸如去皱、抗初老、紧致、亮肤、抚平细纹等概念层出不穷。部分产品的功效宣传是通过严谨的科学实验得出的结论,但也有一些产品仅将其作为噱点用来营销。随着对功效宣传监管力度的日益加强,那些有科学依据、真实可信的宣传方式将成为主流,同时也成为品牌与消费者之间建立信任的有效桥梁。

现有的抗衰功效评估方法多种多样,这些方法旨在科学、客观地评价抗衰老产品的实际效果。其中,借助先进的细胞培养技术,建立了如表皮干细胞光老化模型、成纤维细胞衰老模型等。此外,通过细胞构建的3D皮肤模型(如Epikutis和Fulkutis)以及离体皮肤(Exvivo)测试,我们可以实现更为全面、多维度的评估。这些技术不仅涵盖了多个评估指标,还能使评估结果更直观、可视化,并以数据化的形式清晰呈现。

图10 细胞衰老相关模型(图片来源科新生物)

皮肤衰老是一个复杂的过程,它源于个体内部代谢机制与外部环境因素的相互作用。针对这一课题,学术界已展开了全面且深入的研究。接下来,我们将推出一系列专题文章,深入探讨衰老机制及抗衰老策略,以供各位读者参考与借鉴。

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